Величественное церковное строение можно увидеть на высоком холме на Аллее Героев, с противоположной стороны от древнейшей части города. Его построили братья Семен и Яков Лизогубы на месте древнерусского храма в 1715 году. В этом же году ее освятили в честь святой Екатерины. Возведена по приданию их отца в память о их деде Якове Лизогубе, который возглавлял местных казаков, штурмовавших в 1696 году турецкую крепость по приказу Петра I. Храм пережил не один пожар. Самый страшный – в 1941 году при падении немецкой бомбы, но, благодаря прочности конструкции, он выстоял. В советские годы церковь была закрыта и использовалась под архив, а после реставрации – под музей народного искусства. Екатерининская церковь считается идеалом украинского или казацкого барокко. Это пятиугольное крестообразное в плане строение из камня и кирпича, рассчитанное на всестороннее восприятие, то есть всефасадность. Внутреннее пространство устремлено вверх. Композиционно повторяется традиционная деревянная церковь. На сегодняшний день церковь действующая и относится к УПЦ Киевского патриархата. С 2011 года в храме находятся мощи преподобного игумена Меркурия.